JP3676578B2 - 空調用ダンパ構造及び車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に設けられる車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置は、吸入口から吸入した空気をエバポレータ，ヒータコアへ導入して、エバポレータにより冷風化された空気とヒータコアにより温風化された空気とを混合して温度調整された空気とし、このようにして温度調整された空気をフット吹出口，フェイス吹出口，デフロスタ吹出口等から車室内へ供給するようになっている。
【０００３】
このような車両用空調装置では、エバポレータとヒータコアとの間にはダンパが設けられており、エバポレータからの冷風化された空気とヒータコアからの温風化された空気との割合をダンパによって調整することで吹出口から吹き出される空気の温度調整を行なうようになっている。
また、吹出口から吹き出される空気の温度を理想的な温度に調整すべく、ダンパに空気を流通させる流通孔を形成したものも提案されている。このようにダンパに流通孔を形成した車両用空調装置としては、例えば特開平６−３１２６１９号公報に開示された技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明の案出過程において、空調装置全体のコンパクト化やコストの低減を図るべく、エバポレータ２とヒータコア１とを一体化してユニットとした車両用空調装置が提案された。
ここで、図７はエバポレータ２とヒータコア１とを一体化してユニットとした車両用空調装置５０を示す模式的断面図である。
【０００５】
図７に示す車両用空調装置５０において、その温調用ダンパ１０には、図８（Ａ), (Ｂ), (Ｃ）に示すように、エバポレータ２からの冷風の流量調整と、エバポレータ２からの冷風とヒータコア１からの温風との混合領域での十分な攪拌とを考慮して、多数の孔１０ａを開けられた多孔板形状として構成されている。このように温調用ダンパ１０を多孔板形状として構成することによって、孔径や孔数を変更することでフット吹出口４，デフロスタ吹出口５，フェイス吹出口６から吹き出される空気の温度調整が容易になるというメリットもある。
【０００６】
また、ヒータコア１によって温風化された空気とエバポレータ２によって冷風化された空気との混合状態を良好なものとすべく、図８（Ａ), (Ｂ）に示すように、温調用ダンパ１０に設けられる孔１０ａは温調用ダンパ１０の片側のみ、即ち温調用ダンパ１０の配設時にヒータコア１側になる部分のみに設けられる。
この温調用ダンパ１０は、例えば、冷房時にフェイス吹出口６をオープンにしている場合には全開とされる。一方、暖房時にフット吹出口４をオープンにしている場合には全閉とされる。
【０００７】
しかしながら、このような温調用ダンパ１０では、図９に示すように、温調用ダンパ１０によって開口部３ｂを閉じた状態では、温調用ダンパ１０の孔１０ａによって開口部３ｂ内の流れが大きく絞られることになるから、開口部３ｂ内の流れは急激に増速し（最大流速は開口部３ｂの面積（流路面積）内での平均流速に比べて約３〜４倍となる）、これにより、孔１０ａのエッジ部近傍で騒音が発生することになる。なお、図９中、矢印は冷風の流れ方向を示している。
【０００８】
また、開口部３ｂの面積に対して孔１０ａのエッジ部の長さが長く、これも騒音が大きくなる要因となっている。
この場合、孔１０ａの上流側のエッジ部を円弧状にすることで流れをスムーズにして騒音を低減することも考えられる。
しかし、温調用ダンパ１０の板厚は薄く、その剛性を確保するためには流量を制限するピッチ（各孔１０ａ間のピッチ）を孔径に近い程度は確保する必要があるため、このような方法によって流れをスムーズにすることで騒音を低減することは困難である。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、吹出口から吹き出される空気を適正な温度に調整できるようにした、車両用空調装置、さらには、通風路内の空気の流れをスムーズにして流れの急激な増速を抑えるとともに空気流の乱れを小さくし、騒音を低減できるようにした、車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の車両用空調装置は、エバポレータと、ヒータコアと、該エバポレータを通過した冷風と、該エバポレータ及び該ヒータコアを通過した温風との比率を調整するスライド式エアミックスダンパと、各吹出口への切換用ダンパよりも上流で且つ該スライド式エアミックスダンパの冷風側に配置され、該冷風と該温風とを混合させる温調用ダンパとをそなえる。そして、該温調用ダンパの該ヒータコア側の片側部分に、複数のスリットが形成される。これにより、ヒータコアによって温風化された空気とエバポレータによって冷風化された空気との混合状態を良好なものとすることができる。
該ヒータコアの下流側の背面にその背面に沿って設けられた仕切板と、該仕切板に隣接するように配置され、該冷風と該温風との混合を促進させる混合促進板とをさらにそなえていることも好ましい。
該スリット間に柱状部が設けられ、該柱状部における該冷風又は該温風の上流側が略円筒面状に形成されていることも好ましい。
該柱状部が円柱形状に形成されていることも好ましい。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造について、図１〜図４及び図７を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる空調用ダンパ構造は、自動車等の車両に備えられる車両用空調装置に備えられるため、まず、車両用空調装置について説明する。
【００１２】
この車両用空調装置は、図７を参照しながら説明した本発明の案出過程において提案されたものと略同様に構成される。
つまり、車両用空調装置は、図７に示すように、このような車両用空調装置５０では、その通風路３内にヒータコア１とエバポレータ２とが上下に積み重なるようにして一体化されたユニットとして構成されており、図示しない吸入口から吸入された空気は、図７中、矢印で示すように、エバポレータ２，ヒータコア１を通って流れ、エバポレータ２，ヒータコア１によって適正な温度に調整された後、通風路３内へ導入され、フット吹出口４，デフロスタ吹出口５，フェイス吹出口６から吹き出されるようになっている。
【００１３】
また、このような車両用空調装置５０には、複数の空調用ダンパ、即ち、フット・デフロスタ切替用ダンパ７，フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８，エアミックスダンパ９，温調用ダンパ２０が設けられている。
このうち、フット・デフロスタ切替用ダンパ７は、エバポレータ２，ヒータコア１によって適正な温度に調整され、通風路３から通風路３Ａに導入された混合風を車室内へ供給する吹出口として、フット吹出口４とデフロスタ吹出口５とのいずれかに切り替えるものである。
【００１４】
つまり、フットモード時には、フット・デフロスタ切替用ダンパ７によってフット吹出口４が開けられる一方、デフロスタ吹出口５が閉じられて、フット吹出口４から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
また、デフロスタモード時には、フット・デフロスタ切替用ダンパ７によってフット吹出口４が閉じられる一方、デフロスタ吹出口５が開けられて、デフロスタ吹出口５から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
【００１５】
なお、図７では、フット・デフロスタ切替用ダンパ７はフット吹出口４を閉じる一方、デフロスタ吹出口５を開けるデフロスタモードになっている。
フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８は、エバポレータ２，ヒータコア１によって適正な温度に調整され、通風路を流れる混合風を車室内へ供給する吹出口として、フェイス吹出口６と、フット吹出口４及びデフロスタ吹出口５に通じる通風路３Ａと、のいずれかに切り替えるものである。
【００１６】
つまり、フェイスモード時には、フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８によってフェイス吹出口６が開けられる一方、通風路３Ａ（即ち、フット吹出口４及びデフロスタ吹出口５）が閉じられて、フェイス吹出口６から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
また、デフロスタモード時には、フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８によってフェイス吹出口６が閉じられる一方、通風路３Ａが開けられて、フット・デフロスタ切替用ダンパ７のモードに応じてフット吹出口４又はデフロスタ吹出口５から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
【００１７】
なお、図７では、フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８はフェイス吹出口６を閉じる一方、デフロスタ吹出口５を開けるデフロスタモードになっている。
エアミックスダンパ９は、エバポレータ２からヒータコア１へ通ずる開口部３ａやエバポレータ２から吹出口４，５，６へ通ずる開口部３ｂの開口面積を増減させてエバポレータ２側からヒータコア１側へ送る空気やエバポレータ２から吹出口４，５，６へ送る空気の流量を調整するものである。
【００１８】
また、エバポレータ２からヒータコア１へ通ずる開口部３ａに流れた空気は、ヒータコア１で加熱されて温風となって流れていくため、開口部３ａについては温風用開口部ともいい、エバポレータ２から吹出口４，５，６へ通ずる開口部３ｂは冷風が流れるため、開口部３ｂについては冷風用開口部ともいう。
このエアミックスダンパ９は、ヒータコア１とエバポレータ２との間に水平方向へスライド駆動されるように介装されており、開口部３ａ及び開口部３ｂの開度を調整する。
【００１９】
なお、このようにエアミックスダンパ９はスライド式のものとしているのは装置全体のコンパクト化を図るためである。また、このエアミックスダンパ９は、開口部３ａの全閉時や小開度時（エアミックスダンパ９が図７中、左方にある時）には、開口部３ｂの開度を減少させないが、開口部３ａの中，大開度時（エアミックスダンパ９が図７中、右方に移動した時）には開口部３ａの開度増加に応じて開口部３ｂの開度を減少させる。また、図７では、エアミックスダンパ９は開口部３ａを１／４程度だけ開き、開口部３ｂの開度にはほとんど影響しない状態を示している。
【００２０】
具体的には、エアミックスダンパ９を、図７中、右方向へスライドさせると、エバポレータ２からヒータコア１へ通ずる開口部３ａの開度が増大し、エバポレータ２からヒータコア１を経ることなく吹出口４，５，６側へ送る開口部３ｂの開度が適宜減少して、エバポレータ２で冷やされた空気のうちヒータコア１へ送られて温風となったものが増大し、ヒータコア１で温められない冷風は減少して温かい空気が吹出口４，５，６側へ送られる。
【００２１】
一方、エアミックスダンパ９を、図７中、左方向へスライドさせると、エバポレータ２から直接吹出口４，５，６へ通ずる開口部３ｂの開度が増大し、エバポレータ２からヒータコア１へ通じる開口部３ａの開度が減少して、エバポレータ２で冷やされた空気の多くがヒータコア１で温められることなく吹出口４，５，６側へ送られる。
【００２２】
そして、ヒータコア１で温められた空気とエバポレータ２で冷やされた空気とが通風路３内で混合されて適正な温度に調整された空気が吹出口４，５，６へ送られるようになっている。
このように、エアミックスダンパ９をスライドさせて開口部３ａ，３ｂの開度を調整することによってヒータコア１で温められる空気の流量とエバポレータ２で冷やされる空気の流量との比率を調整できるようになっており、これにより、適正な温度に調整された空気が得られるようになっている。
【００２３】
温調用ダンパ２０は、狭い空間で圧力損失の異なる冷風（エバポレータ通過風）と温風（エバポレータ，ヒータコア通過風）とをうまく混合して、吹出口４，５，６から車室内へ吹き出される混合風を適正な温度に調整しうるようにするものである。
この温調用ダンパ２０は、図７に示すように、矢印Ｘ方向へ回動して、エアミックスダンパ９によって開口された開口部３ｂを開閉するようになっており、これにより、開口部３ｂの通風量を調整しうるようになっている。
【００２４】
つまり、この温調用ダンパ２０を回動させて、図７中、二点鎖線で示す位置とすると、エアミックスダンパ９によって開口された開口部３ｂは全開状態とされ、エバポレータ２からの冷風が全て吹出口４，５，６側へ送られるようになっている。一方、温調用ダンパ２０を回動させて、図７中、実線で示す位置とすると、エアミックスダンパ９によって開口された開口部３ｂが閉じられた状態とされ、即ち、後述するように温調用ダンパ２０には孔が開けられているため開口部３ｂは一部開口された状態とされ、エバポレータ２からの冷風の一部が吹出口４，５，６側へ送られるようになっている。
【００２５】
なお、図７において、１１は混合促進板であり、この混合促進板１１により、ヒータコア１で加熱された温風と開口部３ｂを流れる冷風との混合を促進する。１２はヒータコア１の下流側にその背面に沿って設けられた仕切板であり、この仕切板１２により、ヒータコア１を通った温風がフット吹出口４及びデフロスタ吹出口５へ直接流入しないようにしている。また、１３はヒータコア１を固定するヒータ固定板であり、このヒータ固定板１３は、スライド式のエアミックスダンパ９とその摺動方向でオーバラップしており、前述のようなエアミックスダンパ９のスライドによる開口部３ａ，３ｂの開閉を実現している。
【００２６】
ところで、温調用ダンパ２０は、本実施形態において特徴的な部分であるため、以下、図１，図２を参照しながら、これについてさらに詳細に説明する。
本実施形態にかかる温調用ダンパには、図１（Ａ), (Ｂ), (Ｃ）に示すように、複数のスリット２１が形成されており、これらのスリット２１間には通風路３の上流側が略円筒面状に形成された複数の柱状部２２が設けられている。
【００２７】
これは、エバポレータ２からの冷風の流量調整と、エバポレータ２からの冷風とヒータコア１からの温風との混合領域での十分な攪拌とを考慮したものである。
このように、エバポレータ２からの冷風の流量を制限する温調用ダンパ２０を複数のスリット２１を有する形状とし、これらのスリット２１の断面形状をその上流側が略円形になるように構成することで、開口部３ｂ内の流れをスムーズにし、急激な増速を抑えるとともに、乱れも小さくして、騒音を大幅に低減するようにしている。
【００２８】
また、このように温調用ダンパ２０を複数のスリット２１を開けたものとして構成することによって、スリット数やスリット寸法を変更することで吹出口４，５，６から吹き出される空気の温度調整が容易になるというメリットもある。つまり、このような複数のスリット２１を有する温調用ダンパ２０では、温度調整機能はスリット２１の長さＬを変更することで容易に調整可能であり、温度調整性能（温調性能）と低騒音とを両立させることができるのである。
【００２９】
また、ヒータコア１によって温風化された空気とエバポレータ２によって冷風化された空気との混合状態を良好なものとすべく、図１（Ａ), (Ｂ）に示すように、温調用ダンパ２０に設けられるスリット２１は温調用ダンパ２０の片側のみ、即ち温調用ダンパ２０の配設時にヒータコア１側になる部分のみに設けられる。
【００３０】
この温調用ダンパ２０は、例えば、冷房時にフェイス吹出口６をオープンにしている場合には全開とされる。一方、暖房時にフット吹出口４をオープンにしている場合には全閉とされる。
したがって、本発明の一実施形態としての空調用ダンパ構造によれば、柱状部２２の通風路３の上流側が略円筒面状に形成されているため、流れをスムーズにすることができ、これにより、流れの増速や乱れを抑え、低騒音化を図ることができるという利点がある。
【００３１】
ここで、図３は、温調用ダンパ２０に直径４ｍｍの円柱によって従来の多孔形状のもの（板厚２ｍｍ）と同一の開口率を有するスリット２１を形成した場合の騒音レベルを比較したものである。なお、ここでは、デフロスタ吹出口から冷風１００％の空気を吹き出す場合の計測結果を示している。
図３に示すように、円柱によって従来のものと同一開口率のスリット２１を形成した場合（●印参照）には、従来の多孔形状のもの（■印参照）に対して騒音レベルを約４ｄＢ（Ａ）低下させることができることがわかる。
【００３２】
また、本実施形態では、柱状部２２の通風路３の上流側が略円筒面状に形成されているため、流れをスムーズにすることができ、流れの増速や流れを抑えることができる。これにより、図４に示すように、本実施形態のダンパ構造（円柱４ｍｍスリット）は、従来の多孔形状のダンパ構造に比べて、圧力損失ΔＰ（ｍｍＡｑ）を略同等又はそれ以下にすることができるという利点もある。なお、ここでは、温調用ダンパ２０は直径４ｍｍの円柱によってスリット２１を形成したものとして構成している。また、風量は２００ｍ3 ／ｈとしている。
【００３３】
さらに、温調性能もスリット２１の長さＬを調整することで容易に調整できるという利点もある。スリット２１でも開口率をわずかに小さくして略多孔ダンパと同様な温調特性になる。
なお、上述の実施形態では、柱状部２２はその通風路３の上流側が略円筒面状になるように円柱として形成しているが、柱状部２２の形状はこれに限られるものではなく、その通風路３の上流側が略円筒面状になるように形成されていれば良く、例えば図５に示すような翼状断面形状を有する柱状部２２Ａとして構成しても良いし、図６に示すような絞り込み状断面形状を有する柱状部２２Ｂとして構成しても良い。なお、図５，図６中、矢印は空気の流れ方向を示している。
【００３４】
このように、柱状部２２を円柱として形成するのではなく、その上流側に略円筒面状に近似した形状を備える翼状断面形状を有する柱状部２２Ａやその上流側から下流側へ向かって絞り込むような絞り込み状断面形状を有する柱状部２２Ｂであっても、上述の円柱として形成した柱状部２２と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態や図５，図６の変形例のダンパは、例えば樹脂の射出成形をはじめとして、樹脂が金属の成形により、容易に形成することができ、製造コストを十分に抑制しうるものである。
【００３５】
また、上述の本実施形態では、自動車に備えるものとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば他の車両や乗物に備えるものに適用しても良い。また、本実施形態にかかる空調装置５０は、必ずしも車両に備えられるものとして構成する必要はなく、車両や乗物に搭載されない他の空調装置についても広く適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車両用空調装置によれば、温調用ダンパのヒータコア側の片側部分に、複数のスリットが形成されるので、ヒータコアによって温風化された空気とエバポレータによって冷風化された空気との混合状態を、この複数のスリットによって、良好なものにすることができる。
また、該スリット間に柱状部が設けられ、該柱状部における該冷風又は該温風の上流側が略円筒面状に形成されていれば、通風路内の流れをスムーズにして、流れの急激な増速を抑えることができるとともに、流れの乱れを小さくすることができ、これにより、騒音を大幅に低減することができるという利点がある。また、柱状部の長さを変更することで、スリットの長さを容易に変更することができるため、温調も容易に行なうことができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造を示す図であり、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造の柱状部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造による効果を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造による効果を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態の第１変形例にかかる空調用ダンパ構造の柱状部を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の第２変形例にかかる空調用ダンパ構造の柱状部を示す断面図である。
【図７】本発明の案出過程で提案された空調装置の全体構成及び本発明の一実施形態にかかる空調装置の全体構成を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の案出過程で提案された空調装置の空調用ダンパ構造を示す図であり、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図９】本発明の案出過程で提案された空調装置の空調用ダンパ構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ヒータコア
２ エバポレータ
３，３Ａ 通風路
３ａ，３ｂ 開口部
４ フット吹出口
５ デフロスタ吹出口
６ フェイス吹出口
７ フット・デフロスタ切替用ダンパ
８ フェイス・デフロスタ切替用ダンパ
９ エアミックスダンパ
１０ 温調用ダンパ
１０ａ 孔
２０ 温調用ダンパ
２１ スリット
２２，２２Ａ，２２Ｂ 柱状部
５０ 車両用空調装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に設けられる車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置は、吸入口から吸入した空気をエバポレータ，ヒータコアへ導入して、エバポレータにより冷風化された空気とヒータコアにより温風化された空気とを混合して温度調整された空気とし、このようにして温度調整された空気をフット吹出口，フェイス吹出口，デフロスタ吹出口等から車室内へ供給するようになっている。
【０００３】
このような車両用空調装置では、エバポレータとヒータコアとの間にはダンパが設けられており、エバポレータからの冷風化された空気とヒータコアからの温風化された空気との割合をダンパによって調整することで吹出口から吹き出される空気の温度調整を行なうようになっている。
また、吹出口から吹き出される空気の温度を理想的な温度に調整すべく、ダンパに空気を流通させる流通孔を形成したものも提案されている。このようにダンパに流通孔を形成した車両用空調装置としては、例えば特開平６−３１２６１９号公報に開示された技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明の案出過程において、空調装置全体のコンパクト化やコストの低減を図るべく、エバポレータ２とヒータコア１とを一体化してユニットとした車両用空調装置が提案された。
ここで、図７はエバポレータ２とヒータコア１とを一体化してユニットとした車両用空調装置５０を示す模式的断面図である。
【０００５】
図７に示す車両用空調装置５０において、その温調用ダンパ１０には、図８（Ａ), (Ｂ), (Ｃ）に示すように、エバポレータ２からの冷風の流量調整と、エバポレータ２からの冷風とヒータコア１からの温風との混合領域での十分な攪拌とを考慮して、多数の孔１０ａを開けられた多孔板形状として構成されている。このように温調用ダンパ１０を多孔板形状として構成することによって、孔径や孔数を変更することでフット吹出口４，デフロスタ吹出口５，フェイス吹出口６から吹き出される空気の温度調整が容易になるというメリットもある。
【０００６】
また、ヒータコア１によって温風化された空気とエバポレータ２によって冷風化された空気との混合状態を良好なものとすべく、図８（Ａ), (Ｂ）に示すように、温調用ダンパ１０に設けられる孔１０ａは温調用ダンパ１０の片側のみ、即ち温調用ダンパ１０の配設時にヒータコア１側になる部分のみに設けられる。
この温調用ダンパ１０は、例えば、冷房時にフェイス吹出口６をオープンにしている場合には全開とされる。一方、暖房時にフット吹出口４をオープンにしている場合には全閉とされる。
【０００７】
しかしながら、このような温調用ダンパ１０では、図９に示すように、温調用ダンパ１０によって開口部３ｂを閉じた状態では、温調用ダンパ１０の孔１０ａによって開口部３ｂ内の流れが大きく絞られることになるから、開口部３ｂ内の流れは急激に増速し（最大流速は開口部３ｂの面積（流路面積）内での平均流速に比べて約３〜４倍となる）、これにより、孔１０ａのエッジ部近傍で騒音が発生することになる。なお、図９中、矢印は冷風の流れ方向を示している。
【０００８】
また、開口部３ｂの面積に対して孔１０ａのエッジ部の長さが長く、これも騒音が大きくなる要因となっている。
この場合、孔１０ａの上流側のエッジ部を円弧状にすることで流れをスムーズにして騒音を低減することも考えられる。
しかし、温調用ダンパ１０の板厚は薄く、その剛性を確保するためには流量を制限するピッチ（各孔１０ａ間のピッチ）を孔径に近い程度は確保する必要があるため、このような方法によって流れをスムーズにすることで騒音を低減することは困難である。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、吹出口から吹き出される空気を適正な温度に調整できるようにした、車両用空調装置、さらには、通風路内の空気の流れをスムーズにして流れの急激な増速を抑えるとともに空気流の乱れを小さくし、騒音を低減できるようにした、車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の車両用空調装置は、エバポレータと、ヒータコアと、該エバポレータを通過した冷風と、該エバポレータ及び該ヒータコアを通過した温風との比率を調整するスライド式エアミックスダンパと、各吹出口への切換用ダンパよりも上流で且つ該スライド式エアミックスダンパの冷風側に配置され、該冷風と該温風とを混合させる温調用ダンパとをそなえる。そして、該温調用ダンパの該ヒータコア側の片側部分に、複数のスリットが形成される。これにより、ヒータコアによって温風化された空気とエバポレータによって冷風化された空気との混合状態を良好なものとすることができる。
該ヒータコアの下流側の背面にその背面に沿って設けられた仕切板と、該仕切板に隣接するように配置され、該冷風と該温風との混合を促進させる混合促進板とをさらにそなえていることも好ましい。
該スリット間に柱状部が設けられ、該柱状部における該冷風又は該温風の上流側が略円筒面状に形成されていることも好ましい。
該柱状部が円柱形状に形成されていることも好ましい。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造について、図１〜図４及び図７を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる空調用ダンパ構造は、自動車等の車両に備えられる車両用空調装置に備えられるため、まず、車両用空調装置について説明する。
【００１２】
この車両用空調装置は、図７を参照しながら説明した本発明の案出過程において提案されたものと略同様に構成される。
つまり、車両用空調装置は、図７に示すように、このような車両用空調装置５０では、その通風路３内にヒータコア１とエバポレータ２とが上下に積み重なるようにして一体化されたユニットとして構成されており、図示しない吸入口から吸入された空気は、図７中、矢印で示すように、エバポレータ２，ヒータコア１を通って流れ、エバポレータ２，ヒータコア１によって適正な温度に調整された後、通風路３内へ導入され、フット吹出口４，デフロスタ吹出口５，フェイス吹出口６から吹き出されるようになっている。
【００１３】
また、このような車両用空調装置５０には、複数の空調用ダンパ、即ち、フット・デフロスタ切替用ダンパ７，フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８，エアミックスダンパ９，温調用ダンパ２０が設けられている。
このうち、フット・デフロスタ切替用ダンパ７は、エバポレータ２，ヒータコア１によって適正な温度に調整され、通風路３から通風路３Ａに導入された混合風を車室内へ供給する吹出口として、フット吹出口４とデフロスタ吹出口５とのいずれかに切り替えるものである。
【００１４】
つまり、フットモード時には、フット・デフロスタ切替用ダンパ７によってフット吹出口４が開けられる一方、デフロスタ吹出口５が閉じられて、フット吹出口４から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
また、デフロスタモード時には、フット・デフロスタ切替用ダンパ７によってフット吹出口４が閉じられる一方、デフロスタ吹出口５が開けられて、デフロスタ吹出口５から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
【００１５】
なお、図７では、フット・デフロスタ切替用ダンパ７はフット吹出口４を閉じる一方、デフロスタ吹出口５を開けるデフロスタモードになっている。
フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８は、エバポレータ２，ヒータコア１によって適正な温度に調整され、通風路を流れる混合風を車室内へ供給する吹出口として、フェイス吹出口６と、フット吹出口４及びデフロスタ吹出口５に通じる通風路３Ａと、のいずれかに切り替えるものである。
【００１６】
つまり、フェイスモード時には、フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８によってフェイス吹出口６が開けられる一方、通風路３Ａ（即ち、フット吹出口４及びデフロスタ吹出口５）が閉じられて、フェイス吹出口６から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
また、デフロスタモード時には、フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８によってフェイス吹出口６が閉じられる一方、通風路３Ａが開けられて、フット・デフロスタ切替用ダンパ７のモードに応じてフット吹出口４又はデフロスタ吹出口５から適正な温度に調整された混合風が吹き出されるようになっている。
【００１７】
なお、図７では、フェイス・デフロスタ切替用ダンパ８はフェイス吹出口６を閉じる一方、デフロスタ吹出口５を開けるデフロスタモードになっている。
エアミックスダンパ９は、エバポレータ２からヒータコア１へ通ずる開口部３ａやエバポレータ２から吹出口４，５，６へ通ずる開口部３ｂの開口面積を増減させてエバポレータ２側からヒータコア１側へ送る空気やエバポレータ２から吹出口４，５，６へ送る空気の流量を調整するものである。
【００１８】
また、エバポレータ２からヒータコア１へ通ずる開口部３ａに流れた空気は、ヒータコア１で加熱されて温風となって流れていくため、開口部３ａについては温風用開口部ともいい、エバポレータ２から吹出口４，５，６へ通ずる開口部３ｂは冷風が流れるため、開口部３ｂについては冷風用開口部ともいう。
このエアミックスダンパ９は、ヒータコア１とエバポレータ２との間に水平方向へスライド駆動されるように介装されており、開口部３ａ及び開口部３ｂの開度を調整する。
【００１９】
なお、このようにエアミックスダンパ９はスライド式のものとしているのは装置全体のコンパクト化を図るためである。また、このエアミックスダンパ９は、開口部３ａの全閉時や小開度時（エアミックスダンパ９が図７中、左方にある時）には、開口部３ｂの開度を減少させないが、開口部３ａの中，大開度時（エアミックスダンパ９が図７中、右方に移動した時）には開口部３ａの開度増加に応じて開口部３ｂの開度を減少させる。また、図７では、エアミックスダンパ９は開口部３ａを１／４程度だけ開き、開口部３ｂの開度にはほとんど影響しない状態を示している。
【００２０】
具体的には、エアミックスダンパ９を、図７中、右方向へスライドさせると、エバポレータ２からヒータコア１へ通ずる開口部３ａの開度が増大し、エバポレータ２からヒータコア１を経ることなく吹出口４，５，６側へ送る開口部３ｂの開度が適宜減少して、エバポレータ２で冷やされた空気のうちヒータコア１へ送られて温風となったものが増大し、ヒータコア１で温められない冷風は減少して温かい空気が吹出口４，５，６側へ送られる。
【００２１】
一方、エアミックスダンパ９を、図７中、左方向へスライドさせると、エバポレータ２から直接吹出口４，５，６へ通ずる開口部３ｂの開度が増大し、エバポレータ２からヒータコア１へ通じる開口部３ａの開度が減少して、エバポレータ２で冷やされた空気の多くがヒータコア１で温められることなく吹出口４，５，６側へ送られる。
【００２２】
そして、ヒータコア１で温められた空気とエバポレータ２で冷やされた空気とが通風路３内で混合されて適正な温度に調整された空気が吹出口４，５，６へ送られるようになっている。
このように、エアミックスダンパ９をスライドさせて開口部３ａ，３ｂの開度を調整することによってヒータコア１で温められる空気の流量とエバポレータ２で冷やされる空気の流量との比率を調整できるようになっており、これにより、適正な温度に調整された空気が得られるようになっている。
【００２３】
温調用ダンパ２０は、狭い空間で圧力損失の異なる冷風（エバポレータ通過風）と温風（エバポレータ，ヒータコア通過風）とをうまく混合して、吹出口４，５，６から車室内へ吹き出される混合風を適正な温度に調整しうるようにするものである。
この温調用ダンパ２０は、図７に示すように、矢印Ｘ方向へ回動して、エアミックスダンパ９によって開口された開口部３ｂを開閉するようになっており、これにより、開口部３ｂの通風量を調整しうるようになっている。
【００２４】
つまり、この温調用ダンパ２０を回動させて、図７中、二点鎖線で示す位置とすると、エアミックスダンパ９によって開口された開口部３ｂは全開状態とされ、エバポレータ２からの冷風が全て吹出口４，５，６側へ送られるようになっている。一方、温調用ダンパ２０を回動させて、図７中、実線で示す位置とすると、エアミックスダンパ９によって開口された開口部３ｂが閉じられた状態とされ、即ち、後述するように温調用ダンパ２０には孔が開けられているため開口部３ｂは一部開口された状態とされ、エバポレータ２からの冷風の一部が吹出口４，５，６側へ送られるようになっている。
【００２５】
なお、図７において、１１は混合促進板であり、この混合促進板１１により、ヒータコア１で加熱された温風と開口部３ｂを流れる冷風との混合を促進する。１２はヒータコア１の下流側にその背面に沿って設けられた仕切板であり、この仕切板１２により、ヒータコア１を通った温風がフット吹出口４及びデフロスタ吹出口５へ直接流入しないようにしている。また、１３はヒータコア１を固定するヒータ固定板であり、このヒータ固定板１３は、スライド式のエアミックスダンパ９とその摺動方向でオーバラップしており、前述のようなエアミックスダンパ９のスライドによる開口部３ａ，３ｂの開閉を実現している。
【００２６】
ところで、温調用ダンパ２０は、本実施形態において特徴的な部分であるため、以下、図１，図２を参照しながら、これについてさらに詳細に説明する。
本実施形態にかかる温調用ダンパには、図１（Ａ), (Ｂ), (Ｃ）に示すように、複数のスリット２１が形成されており、これらのスリット２１間には通風路３の上流側が略円筒面状に形成された複数の柱状部２２が設けられている。
【００２７】
これは、エバポレータ２からの冷風の流量調整と、エバポレータ２からの冷風とヒータコア１からの温風との混合領域での十分な攪拌とを考慮したものである。
このように、エバポレータ２からの冷風の流量を制限する温調用ダンパ２０を複数のスリット２１を有する形状とし、これらのスリット２１の断面形状をその上流側が略円形になるように構成することで、開口部３ｂ内の流れをスムーズにし、急激な増速を抑えるとともに、乱れも小さくして、騒音を大幅に低減するようにしている。
【００２８】
また、このように温調用ダンパ２０を複数のスリット２１を開けたものとして構成することによって、スリット数やスリット寸法を変更することで吹出口４，５，６から吹き出される空気の温度調整が容易になるというメリットもある。つまり、このような複数のスリット２１を有する温調用ダンパ２０では、温度調整機能はスリット２１の長さＬを変更することで容易に調整可能であり、温度調整性能（温調性能）と低騒音とを両立させることができるのである。
【００２９】
また、ヒータコア１によって温風化された空気とエバポレータ２によって冷風化された空気との混合状態を良好なものとすべく、図１（Ａ), (Ｂ）に示すように、温調用ダンパ２０に設けられるスリット２１は温調用ダンパ２０の片側のみ、即ち温調用ダンパ２０の配設時にヒータコア１側になる部分のみに設けられる。
【００３０】
この温調用ダンパ２０は、例えば、冷房時にフェイス吹出口６をオープンにしている場合には全開とされる。一方、暖房時にフット吹出口４をオープンにしている場合には全閉とされる。
したがって、本発明の一実施形態としての空調用ダンパ構造によれば、柱状部２２の通風路３の上流側が略円筒面状に形成されているため、流れをスムーズにすることができ、これにより、流れの増速や乱れを抑え、低騒音化を図ることができるという利点がある。
【００３１】
ここで、図３は、温調用ダンパ２０に直径４ｍｍの円柱によって従来の多孔形状のもの（板厚２ｍｍ）と同一の開口率を有するスリット２１を形成した場合の騒音レベルを比較したものである。なお、ここでは、デフロスタ吹出口から冷風１００％の空気を吹き出す場合の計測結果を示している。
図３に示すように、円柱によって従来のものと同一開口率のスリット２１を形成した場合（●印参照）には、従来の多孔形状のもの（■印参照）に対して騒音レベルを約４ｄＢ（Ａ）低下させることができることがわかる。
【００３２】
また、本実施形態では、柱状部２２の通風路３の上流側が略円筒面状に形成されているため、流れをスムーズにすることができ、流れの増速や流れを抑えることができる。これにより、図４に示すように、本実施形態のダンパ構造（円柱４ｍｍスリット）は、従来の多孔形状のダンパ構造に比べて、圧力損失ΔＰ（ｍｍＡｑ）を略同等又はそれ以下にすることができるという利点もある。なお、ここでは、温調用ダンパ２０は直径４ｍｍの円柱によってスリット２１を形成したものとして構成している。また、風量は２００ｍ3 ／ｈとしている。
【００３３】
さらに、温調性能もスリット２１の長さＬを調整することで容易に調整できるという利点もある。スリット２１でも開口率をわずかに小さくして略多孔ダンパと同様な温調特性になる。
なお、上述の実施形態では、柱状部２２はその通風路３の上流側が略円筒面状になるように円柱として形成しているが、柱状部２２の形状はこれに限られるものではなく、その通風路３の上流側が略円筒面状になるように形成されていれば良く、例えば図５に示すような翼状断面形状を有する柱状部２２Ａとして構成しても良いし、図６に示すような絞り込み状断面形状を有する柱状部２２Ｂとして構成しても良い。なお、図５，図６中、矢印は空気の流れ方向を示している。
【００３４】
このように、柱状部２２を円柱として形成するのではなく、その上流側に略円筒面状に近似した形状を備える翼状断面形状を有する柱状部２２Ａやその上流側から下流側へ向かって絞り込むような絞り込み状断面形状を有する柱状部２２Ｂであっても、上述の円柱として形成した柱状部２２と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態や図５，図６の変形例のダンパは、例えば樹脂の射出成形をはじめとして、樹脂が金属の成形により、容易に形成することができ、製造コストを十分に抑制しうるものである。
【００３５】
また、上述の本実施形態では、自動車に備えるものとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば他の車両や乗物に備えるものに適用しても良い。また、本実施形態にかかる空調装置５０は、必ずしも車両に備えられるものとして構成する必要はなく、車両や乗物に搭載されない他の空調装置についても広く適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車両用空調装置によれば、温調用ダンパのヒータコア側の片側部分に、複数のスリットが形成されるので、ヒータコアによって温風化された空気とエバポレータによって冷風化された空気との混合状態を、この複数のスリットによって、良好なものにすることができる。
また、該スリット間に柱状部が設けられ、該柱状部における該冷風又は該温風の上流側が略円筒面状に形成されていれば、通風路内の流れをスムーズにして、流れの急激な増速を抑えることができるとともに、流れの乱れを小さくすることができ、これにより、騒音を大幅に低減することができるという利点がある。また、柱状部の長さを変更することで、スリットの長さを容易に変更することができるため、温調も容易に行なうことができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造を示す図であり、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造の柱状部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造による効果を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる空調用ダンパ構造による効果を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態の第１変形例にかかる空調用ダンパ構造の柱状部を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の第２変形例にかかる空調用ダンパ構造の柱状部を示す断面図である。
【図７】本発明の案出過程で提案された空調装置の全体構成及び本発明の一実施形態にかかる空調装置の全体構成を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の案出過程で提案された空調装置の空調用ダンパ構造を示す図であり、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図９】本発明の案出過程で提案された空調装置の空調用ダンパ構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ヒータコア
２ エバポレータ
３，３Ａ 通風路
３ａ，３ｂ 開口部
４ フット吹出口
５ デフロスタ吹出口
６ フェイス吹出口
７ フット・デフロスタ切替用ダンパ
８ フェイス・デフロスタ切替用ダンパ
９ エアミックスダンパ
１０ 温調用ダンパ
１０ａ 孔
２０ 温調用ダンパ
２１ スリット
２２，２２Ａ，２２Ｂ 柱状部
５０ 車両用空調装置
Claims (4)
- エバポレータと、
ヒータコアと、
該エバポレータを通過した冷風と、該エバポレータ及び該ヒータコアを通過した温風との比率を調整するスライド式エアミックスダンパと、
各吹出口への切換用ダンパよりも上流で且つ該スライド式エアミックスダンパの冷風側に配置され、該冷風と該温風とを混合させる温調用ダンパとをそなえ、
該温調用ダンパの該ヒータコア側の片側部分に、複数のスリットが形成される
ことを特徴とする、車両用空調装置。 - 該ヒータコアの下流側の背面にその背面に沿って設けられた仕切板と、
該仕切板に隣接するように配置され、該冷風と該温風との混合を促進させる混合促進板とをさらにそなえている
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用空調装置。 - 該スリット間に柱状部が設けられ、該柱状部における該冷風又は該温風の上流側が略円筒面状に形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用空調装置。
- 該柱状部が円柱形状に形成されていることを特徴とする、請求項３記載の車両用空調装置。
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